Treść książki

Przejdź do opcji czytnikaPrzejdź do nawigacjiPrzejdź do informacjiPrzejdź do stopki
2040NAGRZEWANIEŁUKIEMELEKTRYCZNYM
43
długościłuku,leczodpotencjałujonizacyjnegogazu,wktórymnastępuje
wyładowanie(rys.2.6).
Napięciekatodowezależywnieżodprądu,szczególniewobszarze
małychwartości.Jakjużwspomniano,strefyprzyelektrodowecharakteryzują
siębardzodużymnatężeniempolaelektrycznego,osiągającymwartości:
E
rozkładunapięciawłukuspawalniczymwystępującymmiędzyelektrodami
k
:2×105V/mmprzykatodzieorazE
a
:103V/mmprzyanodzie.Badania
stalowymiwosłonieCO
łukuE
U
dowychodgrywajągłównąrolęwmechanizmieprzemianyenergiielektrycz-
k
;U
s
a
:17919V[8].Zjawiskawystępującewstrefachprzyelektro-
wynosi2,492,8V/mm,asumanapięćprzyelektrodowych
2
wykazały,żenatężeniepolaelektrycznegowsłupie
nejźdłazasilaniawenergięcieplnąiprzewodzeniatejenergiidoelektrod.
Energiaelektrycznadostarczanazeźdłazasilaniajestzamieniana
włukuspawalniczymwenergięcieplnąienergiępromieniowaniaelektro-
magnetycznego.Energiacieplnanagrzewaitopielektrody,aenergia
promieniowaniawypromieniowujezłukuiniebierzeudziałuwprocesie
spawania.Sprawnośćłukujestokreślonaprzezilorazsumymocydostar-
czanychdoelektrodzżnychobszarówłukuicałejmocyelektrycznej
dostarczanejzeźdłazasilaniaP
l
:I
l
U
l
n:
ΣP
P
l
(2.3)
Składnikitejsumyodzwierciedlająilośćenergiiwczasie,dostarczanejdo
poszczególnychstrefłuku.Efektywnemocecieplnewprzestrzeniprzykato-
dowejiprzyanodowejżniąsięodilościmocydostarczanejdotych
przestrzeni,albowiemczęśćmocyjestunoszonazpowierzchnikatodyprzez
emitowanetamelektronyioddawananapowierzchnianody.Przypewnych
uproszczeniachmożnaprzyjąć,żemocwydzielanawprzestrzeniachprzyele-
ktrodowychjestwcałościzużywanadonagrzewania,topieniaiodparowywa-
niametaluelektrod,amocwydzielanawsłupiełukujestoddawanado
otoczenianadrodzekonwekcji,agłównieprzezpromieniowanie.Takie
uproszczeniamożnazałożtylkowówczas,gdygazstanowiącyatmosferę
łukuniepodlegadysocjacji.
Przyzastosowaniujakoosłonyłukugazupodlegającegodysocjacji
wwysokiejtemperaturze,np.dwutlenkuwęgla[4],występujedodatkowe
wydzielanieciepła.StopieńdysocjacjiCO
wtemperaturze2000Kwynosi6,65%,awtemperaturze5000K100%.
2
zależyodtemperatury,przyczym
Wsłupiełuku,gdzietemperaturawynosiponad5200K,następujedysocjacja
CO
katodowejnadspawanymmetalemwtemperaturzeok.2300Knastępuje
2
naCO;Oipobieranieprzytympewnychilościciepła.Wstrefieprzy-
utlenienieCOwedługreakcjiCO;O:CO
ciepłopowiększailośćciepławstrefieprzykatodowej.Powodujetozwięk-
2
,awydzieloneprzytejreakcji
szenieprędkościtopieniamateriałuspawanegoizwiększeniegłębokości
wtopienia.